各向異性屈服準(zhǔn)則對鋁合金板成形預(yù)測精度影響

織構(gòu)單晶體組分研究是分析多晶體板材塑性各向異性的基礎(chǔ)。文章利用晶體學(xué)屈服函數(shù)cmtp方法,結(jié)合塑性力學(xué)知識計(jì)算得到6個常見單晶體織構(gòu)組分產(chǎn)生的屈服軌跡形狀,分析織構(gòu)組分對板材各向異性影響,結(jié)果表明,6種織構(gòu)組分在不同拉伸坐標(biāo)系中產(chǎn)生的單晶屈服軌跡呈多邊形或橢圓形,并隨散布寬度增加而擴(kuò)大。{001}織構(gòu)組分有利于多晶體板材產(chǎn)生各向同性,{123}織構(gòu)組分則易于形成各向異性。

采用室溫拉伸、x-射線衍射技術(shù)(xrd)等方法研究了不同取向條件下鋁-鎂-鈧合金冷軋-退火態(tài)板材的織構(gòu)類型以及拉伸力學(xué)性能的各向異性。通過schmid因子及其倒數(shù)的加權(quán)計(jì)算,初步探討了織構(gòu)對合金板材力學(xué)性能各向異性的影響。結(jié)果表明,經(jīng)350℃×1h退火后,鋁-鎂-鈧合金板材的織構(gòu)組分主要為s織構(gòu){123}和brass織構(gòu){110}等典型的形變織構(gòu);合金板材在縱向(0°方向)和橫向(90°方向)的屈服強(qiáng)度較高,在45°拉伸方向的屈服強(qiáng)度較低,并且表現(xiàn)出反常的各向異性,而伸長率則在45°拉伸方向上最高。經(jīng)分析可知,織構(gòu)是影響合金板材平面各向異性的主要因素。

基于二階損傷張量的節(jié)理巖體各向異性屈服準(zhǔn)則——為了在節(jié)理巖體的本構(gòu)關(guān)系中反映巖體幾何特征的影響，采用一個二階損傷張量，將巖體各方向截面的連通率表示為其截面法向的連續(xù)函數(shù)。根據(jù)連通率將完整巖體與完全裂隙的內(nèi)摩擦系數(shù)與粘聚力加權(quán)平均得到節(jié)理巖體...

鋁合金薄板各向異性研究

通過與軋制軸成0°、45°和90°方向的單向拉伸試驗(yàn),研究了2b06鋁合金板o態(tài)和w態(tài)(新淬火態(tài))下材料的強(qiáng)度各向異性(3個方向屈服強(qiáng)度的變化)和塑性流動各向異性(3個方向厚向異性指數(shù)的變化)行為。發(fā)現(xiàn),雖然屈服強(qiáng)度和應(yīng)變硬化受熱處理狀態(tài)影響顯著,但強(qiáng)度各向異性和塑性流動各向異性受熱處理狀態(tài)影響較小,均在試驗(yàn)數(shù)據(jù)分散范圍之內(nèi)。獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)被用來校準(zhǔn)hill48屈服準(zhǔn)則。通過繪制的屈服軌跡發(fā)現(xiàn),對于w態(tài)可以采用與o態(tài)相同的屈服面形狀來描述其材料塑性各向異性行為,這樣將顯著減少w態(tài)下本構(gòu)模型校準(zhǔn)需要的試驗(yàn)數(shù)。

本文從鋁合金板材深沖制耳的織構(gòu)關(guān)系引出織構(gòu)分析方法,并在此基礎(chǔ)上由單晶的彈性性質(zhì)計(jì)算具有織構(gòu)的多晶金屬板材的彈性各向異性,從而找出一種分析制耳與彈性各向異性之間關(guān)系的途徑。

在分析鋁合金成形過程中的摩擦機(jī)理與潤滑特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,論述了影響鋁合金工件成形的主要因素,闡述了工件質(zhì)量與工件材質(zhì)、變形條件、應(yīng)力狀況、潤滑劑類型等的相互關(guān)系,并指出了改善鋁合金工件應(yīng)注意的問題。

采用室溫拉伸性能測試、金相組織觀察、xrd反極圖測定和透射電子顯微分析等方法研究了冷軋態(tài)和t3態(tài)2mm厚2524鋁合金薄板不同取向條件下的顯微組織和拉伸力學(xué)性能。以{110}單組分織構(gòu)模型為基礎(chǔ),研究了織構(gòu)與平面各向異性的關(guān)系。結(jié)果表明,2524冷軋態(tài)和t3態(tài)鋁合金薄板在與軋制方向成45°和60°方向上的強(qiáng)度較0°、30°和90°方向上的強(qiáng)度低,延伸率則是45°方向上最高;軋向力學(xué)性能優(yōu)于橫向力學(xué)性能;冷軋態(tài)合金薄板的平面各向異性高于t3態(tài)合金板材;2524冷軋態(tài)合金薄板的主要織構(gòu)為{110},次要織構(gòu)為{311};2524-t3態(tài)鋁合金成品薄板的主要織構(gòu)為{110};2524鋁合金薄板的平面各向異性與合金的晶粒結(jié)構(gòu)以及晶體學(xué)織構(gòu)密切有關(guān),其中晶體學(xué)織構(gòu)是造成合金板材平面各向異性的主要原因。

采用x射線衍射分析技術(shù),探討了六方晶系合金板材彈性模量的計(jì)算方法。經(jīng)不同退火工藝(850～1050℃)的合金板材,其織構(gòu)由{1120}(1010)轉(zhuǎn)向{1010}(0001)+{1013}(0001)雙重織構(gòu),對應(yīng)的軋向彈性模量由1077gpa變?yōu)?332gpa,該結(jié)果與實(shí)測值相吻合。

鋁合金板和鋅合金板屋面

為了合理描述單向拉伸試驗(yàn)曲線,給出了一種修正的swift型流動應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系?；趦煞N流動應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系,采用yld2000-2d屈服準(zhǔn)則計(jì)算5754o鋁合金板的成形極限應(yīng)變圖（fld-strain）。通過對比理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)基于修正的swift型的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系所計(jì)算的fld-strain能夠合理地描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。雖然常用的voce型應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系能夠精確地描述均勻變形階段的變形行為,但基于該應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系計(jì)算的fld-strain明顯低于實(shí)驗(yàn)結(jié)果。結(jié)果表明,板料的強(qiáng)化率越高則相應(yīng)的成形極限也越高。為了描述板料在非均勻變形階段的變形行為和成形極限,建議了一種用于確定合理的流動應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系的方法。

利用數(shù)值模擬軟件對5a02鋁合金板料進(jìn)行了隨時間變化和隨壓邊圈位置變化的變壓邊力拉深研究,分析了變壓邊力對拉深成形性能的影響。研究表明,采用先增后減的壓邊力可以顯著提高鋁合金板料的成形性能,但壓邊力達(dá)到最大值的時間有一個合理范圍。施加分塊壓邊力時,應(yīng)根據(jù)壓邊圈相對位置材料流入凹模速度和變形程度來確定各部分壓邊圈的壓邊力大小。

鋁合金板材沖壓成形技術(shù)

鋁合金板材沖壓成形技術(shù)

以某客車后圍下延伸板為研究對象,運(yùn)用仿真軟件分別對鋁合金板和低碳鋼板進(jìn)行沖壓成形模擬分析,得到在工藝條件相同的情況下這2種材料成形性的差異,以及獲得鋁合金成形合格產(chǎn)品的工藝條件。

概述了鋁合金板成形過程中的摩擦機(jī)理、摩擦模型和潤滑的發(fā)展現(xiàn)狀。全面分析了鋁合金板成形的影響因素,闡述了潤滑劑的作用機(jī)理,展望了其發(fā)展趨勢,提出鋁合金成形應(yīng)走環(huán)保型"綠色"潤滑之路。

現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)總的發(fā)展趨勢是產(chǎn)品輕量化,工藝柔性化。為了生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量的產(chǎn)品,金屬板料成形制造向更輕、更薄、更精、更強(qiáng)、更韌,及成本低、周期短、質(zhì)量高的方向發(fā)展。板料沖壓成形技術(shù)正是這

研究了液壓橡皮囊成形工藝(簡稱橡皮成形)數(shù)值模型建立的方法?；趯ο鹌さ牟煌幚矸椒?提出橡皮成形工藝的三種有限元模型,并應(yīng)用到直彎邊成形的分析中。討論了橡皮對板料變形流動的影響,認(rèn)為橡皮墊在成形過程中能起到減小回彈的作用。利用不同彎曲半徑的直彎邊回彈實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),比較了幾種簡化方式在回彈預(yù)測上的準(zhǔn)確性,發(fā)現(xiàn)采用殼單元描述橡皮墊的模型的回彈預(yù)測結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比,誤差較小,同時計(jì)算效率高。

在20℃～300℃的溫度范圍內(nèi),分別對7b04-t6和6061-t6鋁合金薄板進(jìn)行了單拉試驗(yàn),結(jié)果表明,7b04-t6高強(qiáng)度鋁合金的斷后延伸率和拉伸極限應(yīng)變在溫?zé)釥顟B(tài)下都有顯著的提高,比較適合于溫?zé)岢尚?而6061-t6則不太適合。另外,基于fields&backofen本構(gòu)方程,對7b04-t6在不同溫度狀態(tài)下的強(qiáng)化規(guī)律進(jìn)行了分析和探討,結(jié)果表明,隨著溫度的逐漸升高,應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n值不斷減小,應(yīng)變率敏感系數(shù)m值則顯著增大,應(yīng)變率強(qiáng)化明顯增強(qiáng),這也是在溫?zé)釥顟B(tài)下其成形性能提高的主要原因。

從鋁合金的特點(diǎn)出發(fā),綜述了鋁合金板在汽車工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及成形過程中遇到的難題。介紹了溫成形、液壓成形和變壓邊力技術(shù)等三種最新的成形工藝,詳細(xì)論述了變壓邊力對鋁合金成形性能的影響。此外總結(jié)了鋁合金拉伸性能的某些研究成果。

以5083鋁合金板材的v形彎曲為研究對象,探究了影響板材回彈的幾種因素。結(jié)果表明:5083鋁合金板材的屈服強(qiáng)度越大其回彈角也越大;隨著彎曲角的增加,回彈角減小;彎曲模具開口度增加,回彈角減小;相對彎曲半徑增加,回彈角增加;v形彎曲部分的板材會減薄,對于相同的彎曲角,相同型號的試樣,彎曲半徑越小,則彎曲減薄量越大;而使用相同尺寸的彎曲半徑時,彎曲角度越大則減薄量越大。

為了提高鋁合金板成形能力,一些先進(jìn)成形工藝已經(jīng)被開發(fā)。溫成形是實(shí)現(xiàn)鋁合金高成形能力和高成形精度的一種有效方法。溫度和成形速度是影響鋁合金板溫成形工藝的重要參數(shù),對其成形性能影響十分顯著。提出一種綜合考慮溫度和應(yīng)變率影響的鋁合金板成形極限預(yù)測方法。采用響應(yīng)面法建立鋁合金板應(yīng)變硬化指數(shù)n、應(yīng)變率敏感度指數(shù)m與成形溫度、應(yīng)變率條件之間的力學(xué)性能函數(shù)關(guān)系;基于m-k理論,并結(jié)合logan-hosford屈服函數(shù),推導(dǎo)出耦合溫度和應(yīng)變率的鋁合金板成形極限圖計(jì)算模型。模型檢驗(yàn)表明力學(xué)性能響應(yīng)面方程具有較高精度。成形極限的計(jì)算結(jié)果與已有的試驗(yàn)值對比表明,二者吻合較好,這證實(shí)耦合溫度和應(yīng)變率的鋁板成形極限預(yù)測方法是正確和可靠的。